Tất cả các thiên hà đều có một lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm. Một phát hiện mới không mâu thuẫn với quan sát này, nhưng nó gợi ý rằng chúng ta đã đánh giá quá cao mức độ nặng của một số lỗ đen này.

Các nhà vật lý thiên văn sử dụng Kính Thiên văn Rất Lớn (VLT) ở Chile đã tìm thấy bằng chứng cho thấy lỗ đen của một thiên hà sơ khai nhỏ hơn 10 lần so với những gì các mô hình lý thuyết dự đoán. Nếu họ có thể tìm thấy hành vi tương tự ở các thiên hà khác, điều đó có nghĩa là chúng ta thậm chí còn mù tịt hơn đối với động lực học của vũ trụ sơ khai so với những gì chúng ta tin tưởng. Nghiên cứu sắp được xuất bản trên tạp chí Astronomy and Astrophysics, hiện đang có sẵn dưới dạng bản thảo trước trên arXiv.

"Chúng tôi đã tự hỏi trong nhiều năm làm thế nào có thể chúng tôi phát hiện ra tất cả những lỗ đen siêu khối lượng đã phát triển hoàn toàn này trong các thiên hà rất trẻ ngay sau Big Bang," Seb Hoenig, đồng tác giả nghiên cứu và nhà thiên văn học tại Đại học Southampton, cho biết trong một tuyên bố. "Kết quả của chúng tôi cho thấy các phương pháp để cân những lỗ đen này được sử dụng trước đây chỉ đơn giản là không hoạt động đáng tin cậy trong vũ trụ sơ khai."

Tấm màn khí

Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã hướng VLT vào một quasar cực kỳ sáng và xa, có khả năng hình thành trong những ngày đầu của vũ trụ. Những tiến bộ công nghệ gần đây đã cho phép nhóm có được một hình ảnh rõ ràng đáng kinh ngạc về cách lực hấp dẫn của lỗ đen đang định hình vật chất gần đó.

Các nhà nghiên cứu đã ngạc nhiên trước lượng khí dày đặc, đầy bụi xoáy quanh lỗ đen, đang hút khí với tốc độ đáng kinh ngạc. Điều này đồng thời tạo ra một dòng chảy cực mạnh của khí từ lỗ đen, họ báo cáo trong bài báo. Thực tế, khoảng 80% khí xung quanh lỗ đen đang chảy ra ngoài, không phải vào trong, theo đồng tác giả nghiên cứu Taro Shimizu, một nhà vật lý thiên văn tại Viện Max Planck về Vật lý Ngoài Trái Đất ở Đức, trong một thông cáo liên quan.

Đối với một người quan sát không biết gì, điều này có thể khiến lỗ đen trông lớn hơn thực tế, Hoenig nói. "Hãy nghĩ về nó như một máy sấy tóc vũ trụ được đặt ở công suất tối đa: bức xạ mạnh mẽ xung quanh nó đang thổi bay mọi thứ tiếp cận nó."

Như để chứng minh quan điểm của Hoenig, việc xem xét kỹ lưỡng hơn dữ liệu cho thấy rằng lỗ đen siêu khối lượng có khối lượng khoảng 800 triệu lần khối lượng Mặt Trời của chúng ta—vẫn khổng lồ, bé hơn khoảng 10 lần so với các dự đoán lý thuyết.

Vũ trụ sơ khai khó nắm bắt

Thiên văn học đã có những bước tiến lớn trong việc hiểu động lực học của vũ trụ chúng ta, nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được trả lời. Một phần lớn của những câu hỏi này liên quan đến trạng thái của những ngày rất sớm của vũ trụ chúng ta.

Những tác động của phát hiện mới là một mảnh ghép mới và một lời nhắc nhở về việc còn bao nhiều điều cần được tìm ra.

"Nếu những phát hiện của chúng tôi là điển hình, điều đó có nghĩa là khối lượng lỗ đen trong vũ trụ sơ khai có thể đã được đánh giá quá cao một cách có hệ thống," Hoenig nói. "Nó có thể dẫn đến việc đánh giá lại các mô hình tiến hóa vũ trụ của chúng ta."